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Pyrite型二硫化物中不同晶格热导率来源的物理机制探索
发布时间: 2025-11-26
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
新技术
行业领域：
新能源及节能技术
成果介绍
晶格热导率是决定材料热电性能的重要参数。现有研究结果表明,在Pyrite型二硫化物中,金属原子的种类对材料的晶格热导率具有重要影响,但是其中的物理机制仍然不够清晰。本团队在研究中发现,相比于过渡金属元素(如Fe),由于后过渡金属元素(例如Zn和Cd)的最外层存在满占据的局域在价带中的d1电子,当金属原子偏离平衡位置运动时,金属原子上受对称性控制的s-d电子轨道耦合效应将明显增强,从而导致这类金属元素在Pyrite型二硫化物中表现出类ratter原子的性质,进而使这种由后过渡金属元素形成的Pvrite型二硫化物具有软的声子性质、强的非简谐效应和极低的晶格热导率。该工作从电子层面揭示了不同Pyrite型二硫化物之所以具有大范围不同品格热导率的本征来源,其中阐明的物理机制可以用来指导研究者们更好地寻找其它具有类似低晶格热导率的热电材料或半导体隔热材料。
成果亮点
固体中,材料的品格热导率(热输运性质)主要是声子性质,也就是原子之间的成键性质决定的。为了研究Pyrite型二硫化物中不同品格热导率的本征来源,本团队利用第一性原理方法,对比计算了6种不同Pyrite型二硫化物(ZnSCdS,FeS,、ZnSe。CdSe,和FeSe,)的声子色散曲线及非简谐效应强度(Grüneisen参数y)(如图1所示),我们发现只有由后过渡金属元素(其最外层的d电子是满占据的,如Zn和Cd)形成的Pvrite型二硫化物可以具有软的声子性质和强的非简谐效应。
团队介绍
联系人： 庄老师 电话：15295039286 单位名称：常州市武进区科技成果转移中心
成果资料
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